Visualisatie van de railkoker in de schacht van boven naar beneden, met op elke verdieping een aftakkast. Deze voedt de verdieping met stroom | Foto: ULC Installatietechniek
Laboratoria veranderen voortdurend. Nieuwe onderzoeksmethoden, andere apparatuur en strengere eisen aan duurzaamheid en energieverbruik vragen om gebouwen die zich eenvoudig kunnen aanpassen. Juist daarom is het belangrijk om al in een vroeg stadium na te denken over de installatietechnische inrichting van een laboratorium. Niels de Vries, Lead Engineer elektrotechniek, en Kevin Verwoert, Engineer werktuigbouwkunde bij ULC Installatietechniek in Utrecht, delen hun inzichten over het ontwerpen van flexibele, energiezuinige en toekomstbestendige laboratoria.
De Vries en Verwoert hebben jarenlange ervaring met projecten bij ziekenhuizen, zorginstellingen en laboratoria, waaronder de WUR, MSD De Bilt, het OLVG LAB en het Prinses Máxima Centrum. In die projecten zien zij steeds weer hoe belangrijk het is om de technische installaties niet los van het gebouw en het gebruik te ontwerpen. “Een laboratorium is een complexe omgeving, waarin veel verschillende installaties samenkomen”, vertelt Verwoert.
“Elektrotechniek, werktuigbouwkundige installaties, klimaatbeheersing, ventilatie en gebruikerswensen moeten vanaf het begin goed op elkaar worden afgestemd. Je moet eerst weten wat er in een ruimte gebeurt en welke eisen dat stelt aan de installaties. Alleen dan ontstaat een gebouw dat niet alleen vandaag goed functioneert, maar ook is voorbereid op toekomstige veranderingen.”
Visualisatie van de warmtepompopstelling in de technische ruimte | foto: ULC Installatietechniek
“Een toekomstbestendig laboratorium begint niet bij de techniek, maar bij een integrale visie op het gebouw”
Laboratoria ontwikkelen zich continu. Apparatuur wordt vervangen, onderzoek verandert, en ruimtes krijgen soms een andere functie. Een gebouw moet daarin mee kunnen bewegen.
“Wij proberen installaties zo te ontwerpen dat toekomstige aanpassingen eenvoudig zijn uit te voeren”, legt De Vries uit. “Dat betekent bijvoorbeeld dat we kiezen voor modulaire oplossingen en voldoende flexibiliteit inbouwen in de installaties. Je weet bij de start van een project immers niet precies hoe een ruimte over een aantal jaar gebruikt wordt. Door daar in het ontwerp al rekening mee te houden, voorkom je dat iedere verandering meteen tot een grote aanpassing van de installatie leidt.”
Die flexibiliteit zit niet alleen in de installaties zelf. Ook de manier waarop de verschillende disciplines en voorzieningen in het gebouw worden gecoördineerd, speelt een belangrijke rol. Bij nieuwbouw is er meer vrijheid om installaties logisch en toekomstgericht te positioneren. Bij een renovatie is de bestaande bouw veel meer bepalend. Daarom is het belangrijk om vooraf goed na te denken over de bereikbaarheid van installaties en over de ruimte die nodig is voor toekomstige aanpassingen.
Een voorbeeld hiervan is het toepassen van railkokers voor de elektrische energievoorziening. Dankzij het modulaire systeem kunnen aansluitpunten relatief eenvoudig worden aangepast wanneer de inrichting van een laboratorium verandert. Daarnaast kunnen railkokers voordelen bieden op het gebied van spannings- en warmteverlies, wat bijdraagt aan een efficiënte energievoorziening.
Doorsnede van de schacht uittreden waar de elektrotechnische en werktuigbouwkundige installaties elkaar kruisen. Hier is gevisualiseerd wat er boven het plafond aan techniek hangt | foto: ULC Installatietechniek
Ook de energietransitie heeft invloed op de manier waarop een laboratorium wordt ontworpen. De energievoorziening verschuift steeds meer van fossiele bronnen naar elektriciteit. Dat betekent dat de elektrische installatie voldoende capaciteit en flexibiliteit moet hebben om die ontwikkeling op te vangen.
Dat kan bijvoorbeeld betekenen dat er extra reserveruimte in verdeelkasten nodig is en dat een flexibele energieverdeling belangrijker wordt. Ook railkokers kunnen daarin, afhankelijk van de situatie, een interessante oplossing zijn.
Visualisatie van labinrichting met installaties boven het plafond | foto: ULC Installatietechniek
“Met railkokers in je gebouw maak je elke ruimte flexibel; het brengt de elektra precies daar waar je het nodig hebt”
Verwoert adviseert om ruimtes waar mogelijk modulair in te richten. “Dat vraagt soms aan de voorkant om meer installaties of ruimte, maar het houdt je gebouw flexibel. Je investeert daarmee niet alleen in de situatie van vandaag, maar ook in de mogelijkheden voor later.” Het OLVG LAB is hier een goed voorbeeld van: hier zijn verdieping 2 tot en met 6 allemaal modulair – installatietechnisch hetzelfde – ingericht.
De installaties moeten daarbij aansluiten op de werkzaamheden in iedere ruimte. Verwoert: “In laboratoria zijn een stabiel binnenklimaat en een goede drukhuishouding essentieel. Het maakt voor je ventilatie uit of er met schadelijke stoffen wordt gewerkt, of dat de omgeving juist heel schoon moet zijn, zoals in een cleanroom. En in de ene ruimte wordt er wél in zuurkasten gewerkt en in de andere niet. Op sommige laboratoria wordt 24/7 doorgewerkt en wil je het klimaat ook ’s nachts goed kunnen beheersen. Daarom is het belangrijk om al vroeg samen met de gebruikers vast te stellen hoe iedere ruimte wordt gebruikt.”
Doorsnede van WUR Wageningen, met rechts de datakastengang in het midden en links de laboratoriumruimte | foto: ULC Installatietechniek
Naast flexibiliteit speelt ook het energiegebruik van laboratoria een steeds grotere rol. Een energiezuinig ontwerp begint bij de installaties zelf, maar ook bij de manier waarop ruimtes worden gebruikt. Bewegingssensoren kunnen bijvoorbeeld worden ingezet om verlichting en, waar de installatie en het gebruik dit toelaten, klimaatinstallaties terug te schakelen wanneer een ruimte niet wordt gebruikt. Ook de toepassing van energiezuinige apparatuur, zoals ledverlichting, draagt bij aan het beperken van het energieverbruik.
Daarnaast wordt energiemonitoring steeds belangrijker. Door het energieverbruik van verschillende installaties en delen van een gebouw inzichtelijk te maken, ontstaat de mogelijkheid om het gebruik te analyseren en waar mogelijk te optimaliseren. “Je kunt pas gericht besparen als je weet waar en wanneer energie wordt verbruikt. Door dat inzichtelijk te maken, kun je kijken waar optimalisatie mogelijk is.”
Tegelijkertijd gaat het bij laboratoria niet alleen om het beperken van het energieverbruik, maar ook om de beschikbaarheid van energie. Voor processen en apparatuur die niet zomaar mogen uitvallen, moet al in de ontwerpfase worden nagedacht over de gewenste energiezekerheid. Afhankelijk van de eisen van het laboratorium kan bijvoorbeeld worden gekozen voor een noodstroomaggregaat of een UPS-systeem. Ook preferentieschakelingen kunnen worden toegepast, zodat vooraf is bepaald welke installaties bij een netspanningsuitval prioriteit hebben.
“Je kijkt dus niet alleen naar hoeveel energie een gebouw nodig heeft, maar ook naar wat er moet gebeuren als de reguliere energievoorziening wegvalt. Welke installaties moeten blijven functioneren en welke voorzieningen zijn daarvoor nodig? Dat zijn vragen die je aan de voorkant van een project moet beantwoorden.”
“Coordinatie van alle installaties vooraf is ontzettend belangrijk; daar heb je later profijt van”
Volgens De Vries en Verwoert wordt het succes van een laboratoriumproject vooral bepaald door samenwerking. “De beste oplossingen ontstaan wanneer alle betrokken partijen vanaf het begin met elkaar samenwerken”, zegt De Vries. “Als gebruikers, ontwerpers en installatiespecialisten hun kennis vroegtijdig bij elkaar brengen, kun je betere keuzes maken over flexibiliteit, energiegebruik en de continuïteit van het laboratorium.”
Vier aandachtspunten voor een toekomstbestendig laboratorium:
Betrek installatiespecialisten al in de ontwerpfase
Ontwerp installaties modulair en flexibel
Kijk integraal naar elektrotechniek, werktuigbouw en gebruikersprocessen
Maak gebruik van slimme monitoring om energieverbruik continu te optimaliseren
